Главная

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

Содержание и последовательность выполнения курсового проекта

Курсовой проект по проектированию и исследованию механизма машины, применяемой в строительстве, обслуживании и ремонте автомобильных дорог состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительная записка выполняется на бумаге формата А4 (210 х 297 мм) и она включает в себя:

- титульный лист;

- задание на курсовой проект;

- содержание (оглавление);

- введение;

- основную часть (разделы и главы);

- список литературы, использованной при выполнении проекта;

- приложения.

Графическая часть выполняется на трех листах формата А1(841 х 594 мм):

первый лист – синтез, структурный и кинематический анализ механизма;

второй лист – силовой анализ механизма;

третий лист – динамический анализ механизма.

Расчетно-пояснительная записка и графическая часть проекта оформляются в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТов.

Основная часть включает в себя пять разделов:

1. Синтез механизма.

2. Структурный анализ механизма.

3. Кинематический анализ механизма.

4. Силовой анализ механизма.

5. Динамический анализ механизма.

Синтез механизма. При его выполнении необходимо определить параметры механизма, обеспечивающие:

- кинематическую работоспособность (геометрическую проворачиваемость) механизма;

- силовую и динамическую работоспособность механизма.

Для этого необходимо:

1. Вычертить кинематическую схему и взять исходные параметры согласно заданию, выданному руководителем проекта.

2. Определить выходные параметры механизма графическим и аналитическим методом с использованием ЭВМ. Результаты сравнить.

При структурном анализе следует:

1. Определить степень подвижности механизма.

2. Разделить заданный механизм на механизм (механизмы) первого класса и группы Ассура, а также определить класс, порядок и вид каждой группы.

3. Составить формулу строения механизма и определить класс механизма.

Кинематический анализ состоит в определении движения звеньев механизма по заданному движению начальных звеньев.

При этом решаются три основные задачи:

- определение положений звеньев, включая определение траекторий заданных точек звеньев;

- определение линейных скоростей характерных точек механизма и угловых скоростей звеньев;

- определение линейных ускорений характерных точек механизма и угловых ускорений звеньев.

Для решения этих задач необходимо:

1. Построить планы механизма для положений кривошипа, указанных руководителем проекта.

2. Построить планы скоростей и ускорений для указанных положений.

3. Определить скорости и ускорения аналитическим методом на ЭВМ. Оценить расхождение результатов.

4. Построить графики для звена (звеньев), указанных руководителем проекта:

- перемещений S = S (t) или φ = φ (t);

- скоростей V = V (t) или ω = ω (t);

- ускорений a = a (t) или ε = ε (t).

Указать на графиках значения, найденные графическими методами.

Силовой анализ механизма заключается в определении реакций в кинематических парах. Для этого нужно:

1. Вычертить план механизма для заданных положений.

2. Перенести планы скоростей и ускорений с листа кинематического анализа на лист силового.

3. Построить в масштабе механическую характеристику (диаграмму нагрузок) в функции перемещения выходного звена.

4. Определить реакции в кинематических парах графическим методом для заданных положений.

5. Определить реакции в кинематических парах аналитическим методом с помощью ЭВМ.

6. Построить графики изменений реакций в функции угла поворота кривошипа для пар, заданных руководителем проекта.

7. Определить уравновешивающую силу или уравновешивающий момент, приложенные к входному звену методом планов, методом Н.Е. Жуковского, а также аналитическим методом на ЭВМ.

8. Построить график зависимости М_ур от угла поворота кривошипа М_ур = М_ур (φ_i).

Динамический анализ заключается в определении средней мощности на привод механизма и в расчете маховых масс, обеспечивающих требуемую степень неравномерности движения механизма при установившемся режиме. Для этого нужно:

1. Определить приведенный к валу кривошипа (входному звену) момент сил полезного сопротивления. Построить график изменения приведенного момента сил от угла поворота кривошипа М_пс = М_пс (φ_i).

2. Построить график изменения работы сил полезного сопротивления.

3. Построить график работы движущих сил.

4. Построить график избыточной работы (изменения кинетической энергии) механизма в функции угла поворота кривошипа ∆A = F(φ_кр).

5. Определить приведенный к валу кривошипа момент инерции звеньев механизма I_пр = I_пр(φ_кр).

6. Построить диаграмму энергомасс Виттенбауэра.

7. Определить момент инерции маховика и его размеры.

8. Определить среднюю мощность двигателя для привода механизма.

9. Построить график изменения угловой скорости вала двигателя без установки маховика и с его установкой.

10. Вычертить эскиз маховика.

Задания для курсового проекта

Задание 1. Проектирование и исследование кривошипно-ползунного механизма уплотнителя дорожного покрытия

Уплотнитель применяется для уплотнения грунтов, бетонных смесей и асфальта при строительстве дороги. Механизм уплотнителя представляет собой кривошипно-ползунный механизм с закрепленной на нем металлической плитой (рис.1а). Ползун 3 через плиту сжимает определенную область дорожного покрытия и таким образом уплотняет ее. При движении ползуна вниз происходит уплотнение (рабочий ход), при движении вверх – холостой ход. Кривошип О₁А получает движение от двигателя через двухступенчатый коническо - цилиндрический редуктор (рис.1б), передаточное отношение которого u=n_дв/n₁. Сила сопротивления сжатию материала дорожного покрытия (механическая характеристика) изменяется по закону, полученному из эксперимента (рис.1в). Исходные данные взять из табл. 1 и 2.

Для всех вариантов принять: а) частота вращения двигателя 1500 об/мин; б) приведенный момент движущих сил величина постоянная; в) максимальный угол давления 25°.

Рис.1

Таблица 1. Исходные данные для проектирования механизма уплотнителя дорожного покрытия

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Ход ползуна S, мм	40	45	50	55	60	42	46	48
Средняя скорость ползуна Vср, м/с	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,15	1,25	1,35
Коэффициент изменения средней скорости ползуна КV	1,2	1,15	1,13	1,17	1,16	1,15	1,14	1,12
Масса ползуна mп, кг	20	22	24	26	28	30	29	25
Максим. сила сопротивления ползуна , кН	4	3,5	4,5	6,0	6,5	7,0	7,5	5,4
Коэффициент неравномерности движения мех-ма δ	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,2	0,13	0,14

Таблица 2. Исходные данные для построения механической характеристики сил сопротивления

S/Smax	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0	0	0,01	0,06	0,10	0,15	0,24	0,32	0,05	0,75	1,0

Задание 2. Проектирование и исследование шестизвенного механизма режущего аппарата косилки для скашивания травы с обочин автомобильных дорог

Механизм режущего аппарата (рис.2а) преобразует вращательное движение кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ножей 5.

При работе режущего аппарата со стороны срезаемой растительной массы на ножи действует сила резания F_пс, закон изменения которой представлен на диаграмме (рис.2в). Кривошип ОА получает вращение от вала отбора мощности трактора через зубчатый редуктор. Исходные данные для проектирования взять из табл. 3.

Таблица 3. Исходные данные для проектирования и исследования механизма режущего аппарата косилки

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Ход ножа S, мм	70	75	80	85	90	95	100	105
Средняя скорость ножа Vср, м/с	0,80	0,85	0,90	0,95	1,0	1,05	1,1	1,2
Коэфф. изм-я средн. скорости ножа КV	1,25	1,30	1,35	1,40	1,45	1,50	1,35	1,30
Частота вращения ВОМ nдв, об/мин	800	825	850	875	900	925	950	975
Коэффициент неравном. хода δ	0,20	0,24	0,18	0,25	0,22	0,26	0,28	0,16
Максим. сила резания Fпс, кН	40	35	45	60	65	70	75	54
Масса ножа mmax, кг	20	25	30	20	25	30	20	25
Максим. угол давления nmax, град	10	12	14	10	12	14	10	12
Миним. угол давления nmin, град	0	0	0	0	0	0	0	0

Рис.2

Задание 3. Проектирование и исследование кривошипно-коромыслового механизма снегоуборочной машины

Кривошипно-коромысловый механизм снегоуборочной машины представляет собой плоский рычажный четырехзвенный механизм, который служит для подачи снега на наклонный транспортер.

На рис.3а показана схема механизма. Кривошип О₁А вращается со средней угловой скоростью ω₁ и приводится в движение от двигателя снегоуборочной машины посредством клиноременной передачи (рис.3б). Передаточное отношение определяется из выражения u=n_дв/n₁=ω_дв/ω₁.

На шатуне АВ жестко закреплена лопатка АС. При движении коромысла О₂В из левого крайнего положения в правое крайнее положение лопатка захватывает снег и проталкивает его к загрузочному окну транспортера. При обратном движении коромысла лопатка совершает холостой ход. Сила сопротивления сжатию снега (механическая характеристика) изменяется по закону, график которого представлен на рис.6в, и направлена перпендикулярно звену АС. Точка приложения силы полезного сопротивления F_пс находится из условия: АС = 0,25АВ. Исходные данные взять из табл. 4, 5.

Рис.3

Таблица 4. Исходные данные для проектирования и исследования механизма снегоуборочной машины

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Угол качания коромысла β, град	40	42	44	46	48	50	55	45
Коэффициент изменения скорости коромысла Кω	1,20	1,19	1,18	1,17	1,16	1,15	1,14	1,13
Длина коромысла l3, м	0,50	0,52	0,55	0,60	0,64	0,66	0,68	0,54
Расстояние между центрами О1О2 (е), м	0,20	0,22	0,25	0,30	0,28	0,26	0,24	0,18
Средняя угловая скорость качания коромысла ω3, рад/с	1,44	1,87	2,08	1,53	1,81	1,94	2,25	1,96
Коэффициент неравномерности движения мех-ма δ	0,15	0,16	0,17	0,18	0,20	0,21	0,22	019
Макс. сила полезного сопротивления , кН	5	5,5	6,0	6,5	7,0	6,8	5,8	5,2

Таблица 5. Исходные данные для построения механической характеристики механизма снегоуборочной машины

	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0	0,01	0,05	0,15	0,27	0,40	0,65	0,95	1,0	0,9	0,7

Задание 4. Проектирование и исследование шестизвенного механизма решетного стана

Решетный стан предназначен для просеивания каменной крошки. Механизм решетного стана (рис.4а) состоит из кривошипа 1, который приводится в движение от двигателя посредством клиноременной передачи (рис.4с), двух шатунов 2, 4 и коромысел 3, 5. Шатун 4 приводит в движение решето, на которое подается каменная крошка, используемая для посыпания дорожного покрытия при гололеде. Благодаря встряхивающим движениям решета более мелкая крошка проваливается через отверстия в решете, а крупные камни отделяются.

Сила сопротивления в данном механизме является результатом действия силы тяжести звена 4 с решетом и каменной крошки. Условно приводим эту силу к звену 5 и заменяем моментом сопротивления, график которого представлен на рис.4в. При повороте коромысла О₃В из крайнего правого положения в левое механизм совершает рабочий ход. При обратном движении – холостой ход.

Для всех вариантов принять:

а) расстояние между осями О₁О₃: x₀₃ = 0,9СD, y₀₃ = 1,25DО₃;

б) угол ВО₂С = 150°;

в) частоту вращения двигателя n_дв =1700 об/мин;

г) коэффициент неравномерности движения механизма δ = 0,15.

Исходные данные взять из табл. 6.

Рис.4

Таблица 6. Исходные данные для проектирования и исследования механизма решетного стана

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Угол качания коромысла О2В , град	40	42	44	46	43	41	38	36
Коэфф. изменения скорости движения коромысла О2В Кω	1,20	1,22	1,16	1,15	1,14	1,11	1,12	1,13
Длина коромысла О2В , м	0,27	0,28	0,29	0,30	0,31	0,32	0,33	0,34
Длина плеча О2С , м	0,31	0,32	0,33	0,35	0,36	0,37	0,37	0,38
Расстояние между центрами О1О2 по оси у , м	0,13	0,14	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,20
Угл. координата крайн. положения коромысла СО2В γ, град	12	14	16	17	18	19	22	25
Длина шатуна СD , м	0,70	0,72	0,75	0,78	0,81	0,73	0,86	0,71
Длина коромысла DО3 , м	0,23	0,24	0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,24
Частота вращения кривошипа О1А n1, об/мин	200	210	220	230	240	250	260	170
Масса звена СD m4, кг	20	22	25	27	30	32	35	28
Момент силы полезного сопротивления Мпс, Нм	80	85	88	93	98	100	110	84

Задание 5. Проектирование и исследование шестизвенного механизма брикетного пресса

Брикетный пресс предназначен для прессования плиток дорожного покрытия. Для возвратно-поступательного движения пуансона 5 (рис.5а) используется шестизвенный кривошипно-коромысловый механизм, состоящий из кривошипа 1, шатунов 2, 4, коромысла 3 и пуансона 5.

При движении пуансона сверху вниз происходит формообразование готового изделия (рабочий ход), при обратном ходе (снизу вверх) – холостой ход.

Кривошип О₁А₁ приводится в движение электродвигателем через планетарный редуктор и цилиндрическую зубчатую передачу (рис.5б). Передаточное отношение равно u=n_дв/n₁. По этому передаточному отношению произвести разбивку по ступеням передачи и подобрать числа зубьев и сателлитов.

Сила сопротивления сжатого материала (механическая характеристика) изменяется по закону

полученному из эксперимента и представленному на рис.5в. Исходные данные взять из табл. 7.

Для всех вариантов принять:

а) синхронную частоту вращения двигателя n_дв = 1000 мин^-1;

б) приведенный момент движущих сил величина постоянная.

Рис.5

Таблица 7. Исходные данные для проектирования и исследования механизма брикетного пресса

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Ход ползуна S, м	0,4	0,38	0,35	0,36	0,42	0,45	0,32	0,37
Коэфф. изменения средней скорости Пуансона Кν	1,20	1,15	1,18	1,12	1,17	1,25	1,20	1,16
Масса пуансона mп, кг	12	14	16	10	18	20	22	24
Макс. сила полезн. сопротивления Fпс, кН	30	32	35	38	40	45	46	48
Макс.угол давления νmax, град	45	43	40	42	36	38	40	42
Коэффициент неравномерности движения мех-ма δ	0,2	0,18	0,12	0,14	0,16	0,24	0,22	015
Частота вращения кривошипа О1А n1, мин^-1	50	55	60	65	70	75	80	85

Задание 6. Проектирование и исследование шестизвенного механизма инерционного конвейера

Инерционный конвейер предназначен для перемещения сыпучих или штучных материалов в горизонтальном направлении.

Конвейер представляет собой шестизвенный кривошипно-коромысловый механизм (рис. 6а). Материал подается на лоток 5 специальным питателем. Лоток совершает возвратно-поступательное движение с несимметричным законом изменения ускорения. Лоток при движении вправо увлекает с собой насыпанный на него материал. Сила инерции материала при движении вправо меньше силы трения покоя материала о лоток, и материал вместе с лотком перемещается вправо. Движение лотка справа налево происходит с большим ускорением, чем слева направо, и сила трения покоя материала о лоток становится меньше силы инерции, действующей на материал. Лоток как бы «выдергивается» из-под материала, и таким образом происходит постепенное перемещение груза вправо.

Механизм конвейера приводится в движение асинхронным электродвигателем через планетарный редуктор и цилиндрическую зубчатую передачу (рис. 6б). Передаточное отношение привода u=n_дв/n₁.

По этому передаточному отношению произвести разбивку по ступеням передачи и подобрать числа зубьев колес и сателлитов.

Сила сопротивления в данном механизме изменяется по закону, график которого представлен на рис.6в. Исходные данные взять из табл. 8.

Для всех вариантов принять:

а) синхронную частоту вращения электродвигателя n_дв = 1000 мин^-1;

б) приведенный момент движущих сил величина постоянная.

Рис.6

Таблица 8. Исходные данные для проектирования и исследования механизма инерционного конвейера

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Ход лотка S м	0,4	0,44	0,48	0,52	0,56	0,64	0,60	0,42
Коэфф. изменения ср. скорости лотка КV	1,15	1,18	1,24	1,12	1,16	1,22	1,20	1,14
Расстояние от оси О2 до оси лотка h, м	0,6	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95
Макс. сила полезного сопротивления , кН	1,3	1,5	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8
Масса лотка m5, кг	200	220	240	260	260	300	320	340
Масса груза mг, кг	400	500	600	700	800	900	1000	1100
Макс. угол давления νmax, град	42	45	43	44	42	45	43	42
Коэффициент неравномерности движения мех-ма δ	0,10	0,12	0,10	0,14	0,15	0,16	0,18	014
Частота вращения кривошипа О1А n1, min^-1	60	65	55	62	70	72	65	60

Задание 7. Проектирование и исследование механизма шагового транспортера

Шаговый транспортер предназначен для прерывистого перемещения материалов (смесь каменной крошки с солью и др.) и применяется в разбрасывателях для посыпания дорожного покрытия при гололеде.

Механизм привода конвейера представляет собой шарнирный четырехзвенник с храповым механизмом (рис.7а). Передача движения на транспортер состоит в следующем. Кривошип 1 посредством шатуна 2 передает движение коромыслу 3. На коромысле закреплена собачка 5 храпового механизма, которая прижимается пружиной к зубьям храпового колеса 4. Храповое колесо закреплено на ведущем валу транспортера. При рабочем движении собачка упирается в зуб колеса и поворачивает его вместе с ведущим валом транспортера. От обратного вращения храповое колесо удерживается собачкой 6. Кожух 7 позволяет регулировать подачу. Привод механизма осуществляется от вала отбора мощности (ВОМ) через коническо-цилиндрический редуктор (рис.7б). Передаточное отношение привода u=n_дв/n₁. Сила сопротивления в данном механизме изменяется по графику, представленному на рис.7в. Исходные данные взять из табл. 9.

Для всех вариантов принять:

а) синхронную частоту вращения электродвигателя n_дв=1000 мин^-1;

б) приведенный момент движущих сил величина постоянная.

Рис.7

Таблица 9. Исходные данные для проектирования и исследования механизма шагового транспортера

Обозначение параметра	Значения параметров для вариантов
	0	1	2	3	4	5	6	7
Шаг транспортера S, м	0,04	0,06	0,08	0,10	0,12	0,14	0,16	0,18
Диаметр храпового колеса D4, мм	400	420	460	500	520	540	560	480
Диаметр звездочки трансп-ра Dзв, мм	120	140	180	210	240	280	360	380
Длина коромысла l3, мм	500	540	560	620	700	640	660	650
Коэфф. изменения средней скорости коромысла Кω	1,15	1,18	1,10	1,12	1,14	1,16	1,22	1,20
Максим. момент сопротивления на храповом колесе , кНм	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	1,9	1,7
Максим. угол давления νmax, град	42	45	43	44	42	45	43	42
Коэфф. неравномерности хода δ	0,26	0,22	0,24	0,25	0,16	0,18	0,14	0,20
Частота вращения кривошипа n1, мин^-1	60	62	64	68	70	72	74	76

---

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Прикладная механика Детали машин Строительная механика

00:00:00